份额分散百家争鸣,激光雷达产业链爆发在即,技术演进或为胜负手!

电子放大镜 2022-07-27

激光雷达智能汽车

2986 字丨阅读本文需 7 分钟

最近汽车智能化颇受分析师们的关注。

中信证券认为,新能源后,随着数字化发展进入后半段,智能汽车将加速落地。方正证券也认为,紧随电动化大势之后,智能化有望成车企下一步竞争焦点。

而汽车智能化中,自动驾驶将是其中重要一环。此前深圳市通过全国首个L3及以上自动驾驶官方管理文件,华西证券称自动驾驶政策障碍有望逐渐消除。

而自动驾驶汽车主要依托传感器实现对于周围环境的感知,针对不同应用等级,常见的传感器包括:摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达。

1、激光雷达产业链爆发在即

6月份以来,蔚来,理想、长安阿维塔、哪吒s陆续举办发布会,均搭载1-3颗激光雷达不等,供应商分别为图达通、禾赛、华为。其中理想L9预售订单已达3万,哪吒S预售订单5216台,其中激光雷达选配率已达21%。

激光雷达是一种向被测目标发射探测信号,然后测量反射或散射信号的到达时间、强弱程度等参数,以确定目标的距离、方位、运动状态及表面光学特征的雷达系统。

激光雷达的优点包括:1)具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率;2)抗干扰能力强;3)获取的信息量丰富,可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标的多维度图像;4)可全天时工作。相比于毫米波雷达,激光雷达可实现对人体的探测,相比于摄像头,激光雷达的探测距离更远。

德邦证券认为,6/7月为新车发布潮,8月起进入交付期。随着下半年搭载L2+智能硬件的车型陆续上市、交付,汽车智能化将成为汽车电子板块主旋律,而激光雷达则为当前汽车电子兼具确定性和弹性的细分赛道。

方正证券也认为,到2030年我国L2、L3级智能汽车渗透率将超过70%,L4级智能汽车渗透率将超过20%。激光雷达凭借其可靠度等独特优势将成为跨越L3的中流砥柱,多传感器融合的电车之“杖”将在智能驾驶浪潮中优先受益。

市场空间方面,德邦证券预计22年上车50-60万颗激光雷达,明年预计3-4倍增速达到200-300万颗,从单价趋势看,预计激光雷达价格将由2021年的1500美元/颗下探至2025年的400美元/颗。

2、发展五十余载,激光雷达技术正在不断革新

激光雷达是结合了光学、电子、机械、软件、芯片、器件等技术,可以进行环境 探测、数据处理和传输的智能传感器。激光雷达由发射系统、接收系统、信息处 理系统和扫描系统组成。

发射系统中的激励源周期性地驱动激光器,发射激光脉 冲,激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数,最后通过发射光学 系统,将激光发射至目标物体;经接收光学系统,光电探测器接收目标物体反射 回来的激光,产生接收信号;接收信号经过放大处理和模数转换,经由信息处理 模块计算,获取目标表面形态、物理属性等特性,最终建立物体模型。扫描系统 对所在的平面扫描,并产生实时的平面图信息。

激光雷达自诞生以来经历了五个发展阶段:

(1)1960 年代-1970 年代:激光器 诞生,基于激光的探测技术开始发展,这一时期激光雷达主要用于科研及测绘, 1971 年阿波罗 15 号载人登月任务使用激光雷达对月球表面进行测绘。

(2)1980 年代-1990 年代:激光雷达商业化起步,开始用于工业探测和早期无人驾驶项目, 这一时期西克和北洋等厂商推出单线扫描式 2D 激光雷达产品。

(3)2000 年代2010 年代早期:高线数激光雷达开始用于无人驾驶的避障和导航,激光雷达主 要应用于无人驾驶测试项目等。此时市场内主要为国外厂商。

(4)2016 年-2018 年:国内厂商入局,激光雷达技术方案多样化发展。此时激光雷达主要用于无人 驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人等,且下游开始有商用化项目落地。

(5)2019 年至今:市场发展迅速,产品性能持续优化,应用领域持续拓展。激光雷达技术 朝向芯片化、阵列化发展。境外激光雷达公司迎来上市热潮,同时有巨头公司加 入激光雷达市场竞争。

激光雷达产业链上游主要为激光器、探测器、扫描器和光学芯片等组件,中游市 场按照所生产激光雷达在扫描系统所使用不同技术路线可分为机械式激光雷达、 MEMS 激光雷达、Flash 激光雷达和 OPA 激光雷达等,下游应用市场主要分为 智能驾驶、服务型机器人和测绘等领域。

3、未来市场前景广阔,发展速度快

近年来,激光雷达设备的市场正在蓬勃发展,一旦无人驾驶汽车进入大规模生产阶段,预计该市场将呈快速增长趋势。根据国际知名调研机构MarketsandMarkets发布的最新的2024年激光雷达市场的全球预测研究报告显示,全球激光雷达市场规模预计将从2019年的8.44亿美元增长到2024年的22.73亿美元,2019-2024年的复合年增长率为18.5%。

就国内市场而言,相较于欧美较为成熟的市场,国内市场规模较小,但是整体的增速却是不断增加。激光雷达作为AGV的核心器件,过去一直被外资品牌所垄断,国产激光雷达在AGV行业的应用市场占有率较低。

但近两年来,国产激光雷达产品迎来发展,不仅在某些性能指标上与国际品牌不相上下,而且价格是其三分之一到三分之二,具备一定的竞争力。但整体来看,目前我国车载激光雷达市场规模较小,增速较快,2018年约为3.6亿元,2019年约增长至7亿元。

国家不断出台政策调整

随着人工智能、5G等新兴产业的快速发展,我国开始发展激光雷达在智能网联汽车、自动驾驶等方向的应用。目前我国暂未制定激光雷达具体发展目标,但在激光雷达下游应用,如车联网方面制定的发展目标,间接地为激光雷达行业的发展指明了发展方向。2020年11月11日,由北京市人民政府、工业和信息化部、公安部、交通运输部、中国科学技术协会共同主办的2020世界智能网联汽车大会召开。会上发布了《智能网联汽车技术路线图(2.0版)》。

相对优势较大

三种传感器各有优劣。摄像头在三大传感器中是最晚被选为无人汽车配件的,早期无人车概念并不考虑视觉传感器的应用,而近年来随着摄像技术的飞跃,摄像头受外部环境(光线、)的影响程度变小,加上其相对低廉的价格,摄像头逐渐被厂商们接受;激光雷达则具有精确度高的优势,现阶段成本问题是激光雷达的最大缺陷所在;毫米波摄像头最大的优势在于几乎不受外部环境影响,但信号在空气中传播时容易衰减。

活力提升,集中度不断下降

按照沙利文研究数据,2020年中国激光雷达市场规模达4.2亿美元。有市场消息显示,目前激光雷达市场有超过70家企业。激光雷达也从自动驾驶市场向ADAS市场渗透。

国际大厂也开始涉足激光雷达领域,包括德国汽车零部件供应商博世、索尼等。目前,国内激光雷达行业整体的市场集中度呈现下降趋势,主要是因为激光雷达行业整体份额的提高。近年来更多初创公司的涌现为这个新兴市场带来了活力。

4、份额分散百家争鸣,技术演进或为胜负手

激光雷达市场参与者众多,竞争格局较为分散,具有较强竞争力的厂商主要集中 在中国、美国和欧洲。由于激光雷达尚处在量产初期,不同厂商选择不同技术路 线进行探索时或存在随技术演进取得性能及成本优势的可能性,竞争格局仍不稳 定。当前激光雷达市场具有较强竞争力的厂商主要集中在中国、美国和欧洲。

激光雷达市场份额分布较为分散。VALEO 为激光雷达头部企业,占据 28%的市 场份额,而中国企业速腾聚创、大疆、图达通、华为和禾赛科技分别占据 10%、7%、3%、3%和 3%的市场份额。

激光雷达扫描系统的固态化进程或将影响激光雷达市场未来竞争格局。扫描系 统的固态化是激光雷达提高性能降低成本的重要路径,部分机械式激光雷达厂商 在 MEMS 激光雷达以及固态激光雷达领域有所布局。重要激光雷达厂商如 Valeo、 Velodyne、速腾聚创在机械式激光雷达、MEMS 激光雷达和纯固态激光雷达领 域均有所布局,Quanergy 等企业则直接瞄准纯固态激光雷达领域。

FMCW 激光雷达的量产或对激光雷达市场未来竞争格局有较大影响。AEVA、 Aurora、SiLC、Mobileye、光勺科技等企业对 FMCW 激光雷达有所布局。目前, AEVA 已宣布将于 2022 年完成 C 样的开发和测试验证,并将于 2023 年底实现 量产,Mobileye 预计将于 2024 年实现 FMCW 激光雷达的量产,光勺科技则预 计将于 2025 年实现 FMCW 激光雷达的芯片化。

激光雷达技术密集度较高,已授权专利数量和申请中专利数量或能一定程度上反 映公司技术储备、科研能力和发展潜力。据 Knowmade 统计,海外厂商 Velodyne、 ibeo、Luminar 及中国厂商禾赛科技、速腾聚创在专利储备中处于领先地位。

主要来源:未来智库,金融民工59号,华尔街见闻

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